Передове дослідження успішно поєднало світи квантової фізики та механічної інженерії, дозволяючи контролювати та спостерігати квантові явища при кімнатній температурі. Це дослідження ставить під сумнів традиційну думку, згідно з якою такі явища можна вивчати лише за дуже низької температури, наближаючись до абсолютного нуля.
До теперішнього моменту для спостереження та керування квантовими ефектами потрібно було досягти дуже низьких температур, що наближаються до -459,67 градусів за Фаренгейтом. Для цього необхідна сильна холодина, щоб частинки стали нерухомими. Проте досягнення таких низьких температур є викликом і обмежує можливості досліджень та застосувань, пов’язаних із квантовими технологіями.
Останнє дослідження, опубліковане в журналі Nature, пропонує новий метод, за допомогою якого теоретична модель мікроскопа Гайзенберга стає реальністю. Співавтори дослідження Тобіас Кіппенберг і Нільс Йоган Енгельсен створили ультранизькоскладнову оптомеханічну систему, що працює при кімнатній температурі. Ця нова система дозволяє детально досліджувати взаємодію світла з механічним рухом з точним контролем.
Для подолання проблеми теплового шуму, який спричиняє рух частинок, дослідники використовували спеціальні пазушні дзеркала з фотонними кристалічними візерунками. Ці дзеркала ефективно утримують фотони, дозволяючи їх маніпулювання та взаємодію з механічними елементами системи. Застосування пазушних дзеркал з кристалічними візерунками дозволило знизити шум частоти пазухи на понад 700 разів.
Експеримент також включає використання високоізольованого механічного осцилятора, щоб взаємодіяти з утриманим світлом. Ця ізоляція дає змогу спостерігати незначні квантові явища навіть за кімнатної температури. Досягнення оптичного стиску, який зменшує коливання певних властивостей світла, подальше демонструє контроль та спостереження квантових явищ на макроскопічному рівні.
Суть цього дослідження вкрай вагома. Розробка гібридних квантових систем, що поєднують механічні барабани з утриманими атомними хмарами, може революціонізувати квантову інформацію та привести до кращого розуміння створення великих та складних квантових станів. Крім того, розширений доступ до квантових оптомеханічних систем, який надає це дослідження, може сприяти прогресу в квантовому вимірюванні та механіці на макроскопічних рівнях.
Дослідження під назвою “Квантова оптомеханіка при кімнатній температурі за допомогою ультранизькоскладнової пазуші” авторства Гуанхао Хуанга, Альберто Беккарі, Нільса Енгельсена та Тобіаса Кіппенберга було опубліковане в Nature 14 лютого 2024 року. Цей прорив відкрив нові можливості для дослідження та використання квантових явищ при кімнатній температурі, що відкриває захоплюючі перспективи для майбутнього технологічного розвитку.
The source of the article is from the blog elektrischnederland.nl